E = row total × column total / grand total, df = (r − 1)(c − 1)
Kritik değerler (α = 0,05)
df 1: 3,841, 2: 5,991, 3: 7,815, 4: 9,488
Karar
χ² > χ²crit ise H0’ı reddedin
2Alıştırma soruları
1.Normal dağılımOrta
Standart normal eğri altında, z’nin sağındaki gölgeli alan 0,1131 olacak şekilde z’yi sürükleyin. z’yi iki ondalıkla bulun.
A = 0,1131
z =
2.Normal dağılımZor
teslimat süreleri, ortalaması 32 min ve standart sapması 6 min olan normal dağılıma uyar. Altında kalan değerlerin oranı %10 olan x değerini bulun (10. yüzdelik).
μ = 32σ = 6P = 10%
x = min
3.Güven aralıklarıOrta
6 birimlik bir örneklemin ortalaması 72,5 ve standart sapması s = 5,5. Anakütle yaklaşık olarak normaldir. Ortalama için %95 güven aralığının üst sınırını bulun.
n = 6x̄ = 72,5s = 5,595%t(5) = 2,571
üst sınır =
4.Güven aralıklarıZor
Bir pilot çalışma ürünlerin yaklaşık 0,2 kadarının kusurlu olduğunu gösteriyor. Oran için %95 güven aralığının hata payının en fazla 0,025 olması için kaç ürün n incelenmelidir?
p ≈ 0,2E = 0,02595%
n =
5.Hipotez testleri ve güven aralıklarıOrta
36 öğrencilik bir örneklemin ortalama puanı 498,5, örneklem standart sapması 4. H₀: μ = 500 için test istatistiği t'ü bulun.
μ₀ = 500x̄ = 498,5s = 4n = 36
t =
6.Hipotez testleri ve güven aralıklarıZor
36 ölçümlük bir örneklemin ortalaması 100,9. Anakütle standart sapması 5. Ortalama için %95 güven aralığının alt sınırı L'ü bulun.
x̄ = 100,9σ = 5n = 3695%
L =
7.Doğrusal regresyon ve korelasyonOrta
Tablo, x = k€ cinsinden reklam harcaması ve y = k€ cinsinden satışlar için 6 eşleştirilmiş gözlem veriyor. En küçük kareler doğrusunun belirlilik katsayısı r² değerini bulun.
n = 6
r² =
8.Doğrusal regresyon ve korelasyonZor
Tablo, x = kN cinsinden yük ve y = mm cinsinden uzama için 5 eşleştirilmiş gözlem veriyor. En küçük kareler doğrusu ŷ = a + b·x’i kullanın. Yeni bir gözlem (3, 18) yapılıyor. Artığı e = y − ŷ değerini bulun.
n = 5(3, 18)
e =
9.Ki-kare testleriOrta
Çapraz tablo gözlenen frekansları gösteriyor. Satır ve sütun değişkenleri arasındaki bağımsızlık testi için ki-kare istatistiği χ² değerini hesaplayın. Süreklilik düzeltmesi kullanmayın.
N = 1602 × 3
χ² =
10.Ki-kare testleriZor
Tablo gözlenen frekansları gösteriyor. İki değişkenin bağımsız olup olmadığını α = 0,01 düzeyinde test edin (süreklilik düzeltmesi olmadan). Test istatistiği χ² değerini hesaplayın, sonra tablodaki kritik değerle karşılaştırın.
N = 2803 × 2α = 0,01
χ² =
3Çözeltiler
1.Normal dağılım
Cevap: z = 1,21
Bir alandan z’ye geri dönmek: Φ(z), z’nin solundaki alandır. Sol kuyruk alanı A için tabloda Φ(z) = A olan z’yi bulun. Sağ kuyruk alanı A, Φ(z) = 1 − A demektir. −z ile z arasındaki merkezî alan A, her kuyrukta (1 − A)/2 bırakır, yani Φ(z) = (1 + A)/2. Bir x değeri için x = μ + zσ kullanın.
z’nin solundaki alan
Φ(z) = 1 − 0,1131 = 0,8869
z tablosunu tersten okuyun
Tablonun içinde 0,8869 değerini bulun ve z’yi okuyun.
z = 1,21
Cevap
z = 1,21
2.Normal dağılım
Cevap: x = 24,31 min
Normal dağılım: bir x değerini z = (x − μ)/σ ile z puanına çevirin; z, ortalamadan kaç standart sapma uzakta olunduğunu sayar. z tablosu (ya da Φ(z)) z’nin solundaki alanı, yani P(X < x) değerini verir. Sağdaki alan 1 − Φ(z), iki değer arasındaki alan ise bu iki alanın farkıdır.
Yüzdelik için z
Φ(z) = 0,1 → z = −1,282
x’e geri dönüş
x = 32 + −1,282·6 = 24,31 min
Cevap
x = 24,31 min
3.Güven aralıkları
Cevap: üst sınır = 78,27
Ortalama için güven aralığı: x̄ ± hata payı. Anakütle σ’sı biliniyorsa hata payı z·σ/√n’dir; yalnızca örneklem standart sapması s biliniyorsa n − 1 serbestlik dereceli t kullanın: t·s/√n. Kritik değerler: z = 1,645 (%90), 1,96 (%95), 2,576 (%99). E veya daha küçük bir hata payı için n ≥ (z·σ/E)² gerekir, yukarı yuvarlanır.
Kritik değer
df = n − 1 = 5, t = 2,571
Hata payı
E = 2,571·5,5/√6 = 5,773
Aralık
72,5 ± 5,773 → [66,73, 78,27]
Cevap
üst sınır = 78,27
4.Güven aralıkları
Cevap: n = 984
Confidence interval for a proportion: p̂ ± z·√(p̂(1 − p̂)/n), where p̂ = x/n. To reach a margin E you need n ≥ z²·p(1 − p)/E², rounded up; without a prior estimate use p = 0,5, which gives the largest n.
n'yi çözün
n = 1,96²·0,2·0,8/0,025² = 983,4
Yukarı yuvarlayın
n = 984
Cevap
n = 984
5.Hipotez testleri ve güven aralıkları
Cevap: t = −2,25
Ortalama testi: test istatistiği, örneklem ortalamasının H₀'da iddia edilen değerden kaç standart hata uzakta olduğunu ölçer: σ biliniyorsa z = (x̄ − μ₀)/(σ/√n), örneklemden tahmin ediliyorsa t = (x̄ − μ₀)/(s/√n). Güven aralığı x̄ ± (kritik değer)·(standart hata)'dır.
Standart hata
SE = 4/√36 = 4/6 = 0,6667
Test istatistiği
t = (498,5 − 500)/0,6667 = −2,25
Cevap
t = −2,25
t0,025; df = 35 = 2,03
|t| > 2,03, yani H₀ %5 düzeyinde reddedilir (iki yönlü).
6.Hipotez testleri ve güven aralıkları
Cevap: L = 99,27
Ortalama testi: test istatistiği, örneklem ortalamasının H₀'da iddia edilen değerden kaç standart hata uzakta olduğunu ölçer: σ biliniyorsa z = (x̄ − μ₀)/(σ/√n), örneklemden tahmin ediliyorsa t = (x̄ − μ₀)/(s/√n). Güven aralığı x̄ ± (kritik değer)·(standart hata)'dır.
Hata payı
E = 1,96·5/√36 = 1,633
Aralık sınırı
L = 100,9 − 1,633 = 99,27
Cevap
L = 99,27
7.Doğrusal regresyon ve korelasyon
Cevap: r² = 0,9777
En küçük kareler regresyonu: x̄ ve ȳ ortalamalar olmak üzere Sxx = Σ(x − x̄)², Syy = Σ(y − ȳ)² ve Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) ise ŷ = a + b·x doğrusunun eğimi b = Sxy/Sxx ve kesişimi a = ȳ − b·x̄’dir; bu yüzden doğru her zaman (x̄, ȳ) noktasından geçer. Pearson korelasyon katsayısı r = Sxy/√(Sxx·Syy) −1 ile 1 arasındadır; r², y’deki değişimin doğru tarafından açıklanan oranıdır.
Ortalamalar
x̄ = 48/6 = 8
ȳ = 489/6 = 81,5
Kareler ve çarpımlar toplamları
Sxx = Σ(x − x̄)² = 70
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 369
Syy = Σ(y − ȳ)² = 1990
Belirlilik katsayısı
r² = 369²/(70·1990) = 0,9777
Cevap
r² = 0,9777
y’deki değişimin yaklaşık %97,77’ı doğru tarafından açıklanır.
8.Doğrusal regresyon ve korelasyon
Cevap: e = 5,4
En küçük kareler regresyonu: x̄ ve ȳ ortalamalar olmak üzere Sxx = Σ(x − x̄)², Syy = Σ(y − ȳ)² ve Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) ise ŷ = a + b·x doğrusunun eğimi b = Sxy/Sxx ve kesişimi a = ȳ − b·x̄’dir; bu yüzden doğru her zaman (x̄, ȳ) noktasından geçer. Pearson korelasyon katsayısı r = Sxy/√(Sxx·Syy) −1 ile 1 arasındadır; r², y’deki değişimin doğru tarafından açıklanan oranıdır.
Ortalamalar
x̄ = 30/5 = 6
ȳ = 123/5 = 24,6
Kareler ve çarpımlar toplamları
Sxx = Σ(x − x̄)² = 40
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 160
Regresyon doğrusu
b = 160/40 = 4
a = 24,6 − 4·6 = 0,6
ŷ = 0,6 + 4·x
Tahmin edilen değer
ŷ = 0,6 + 4·3 = 12,6
Artık
e = 18 − 12,6 = 5,4
Cevap
e = 5,4
Nokta doğrunun üstündedir.
9.Ki-kare testleri
Cevap: χ² = 35,8
Ki-kare testleri: gözlenen frekansları O, H₀ altında beklenen frekanslar E ile χ² = Σ(O − E)²/E kullanarak karşılaştırın. Uyum iyiliği: her kategori için E = n·p, sd = k − 1 (verilerden tahmin edilen her parametre için bir eksik). r × c tablosunda bağımsızlık: E = satır toplamı × sütun toplamı / genel toplam, sd = (r − 1)(c − 1). χ² seçilen α için kritik değeri aşarsa H₀’ı reddedin.
sd = 2. α = 0,05’te kritik değer 5,991, dolayısıyla H₀ (bağımsızlık) reddedilir.
10.Ki-kare testleri
Cevap: χ² = 24,76
Ki-kare testleri: gözlenen frekansları O, H₀ altında beklenen frekanslar E ile χ² = Σ(O − E)²/E kullanarak karşılaştırın. Uyum iyiliği: her kategori için E = n·p, sd = k − 1 (verilerden tahmin edilen her parametre için bir eksik). r × c tablosunda bağımsızlık: E = satır toplamı × sütun toplamı / genel toplam, sd = (r − 1)(c − 1). χ² seçilen α için kritik değeri aşarsa H₀’ı reddedin.